水闸课程设计任务书_水工建筑物

水工设计书

湖 南 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院

Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power

课程设计任务书

课题名称 水闸设计

适用专业： 水 利 工 程 指导老师： 张 伟 龙

设计开始日期：2012 年 6月 14 日 设计结束日期：2012 年 6 月 18 日

水利工程系

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水闸课程设计任务书

一、课程设计的目的

课程设计是学生把所学的理论和生产实践相结合的重要环节，所以通过课程设计要达到以下的目的：

1、根据理论知识的学习，使所学的专业技能得到巩固、扩大、深入和系统化。

2、培养综合运用所学知识解决实际工程问题的能力，初步掌握水利工程设计的方法和步骤。

3、训练和提高编写设计文件，进行各种计算和绘制水利工程图的能力和技巧。

4、提高独立钻研问题的能力，培养严肃认真，实事求是，刻苦钻研的工作作风。

二、设计的任务：

（一）根据所给地形、地质、水文和其它有关资料及相应的规划成果，在给定的闸轴线上进行开敞式水闸设计。

1、闸孔型式选择。

2、通过水力计算，确定水闸闸孔尺寸、孔数及消能防冲形式和尺寸。 3、按防渗要求布置闸基地下轮廓线。拟定防渗排设备的形式，尺寸和构造。计算渗透压力。

4、参照已建成类似工程，拟定底板、闸墩、边墩、闸门、启闭机、启闭机桥、公路桥及检修桥的形式和尺寸。

5、闸室稳定计算及地基应力验算。

6、拟定上、下游翼墙及护坡的形式、构造及尺寸。 7、细部构造拟定。 三、设计成果及要求

设计成果包括设计图，设计说明书，其要求如下。

1、设计图：一律铅笔绘制，要求制图正确，图面饱满，绘制清晰、比例适当、尺寸齐全。

2、图幅规定为1号图，内容为水闸总体布置平面图与纵剖面图。 1张

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3、设计说明书：

说明书的内容应包括本建筑物的设计原始资料。设计原理和基本构思以及各部分结构型式和尺寸。计算部分应列出使用的公式和参数并附有计算简图。计算结果尽可能以表格形式表达。 四、课程设计时间安排：

1、了解任务书及熟悉资料 半天 2、水力学计算及渗流计算 3、闸室布置及稳定计算及上下游联接建筑物布置 14、画图 5、整理报告 合计 5半天 天半 天 半天 天

2

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湖 南 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院

Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power

课程设计指导书

课题名称

适用专业： 水 利 工 程 指导老师： 张 伟 龙

设计开始日期：2012 年 6月 14 日 设计结束日期：2012 年 6 月 18 日

水利工程系

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水闸课程设计基本资料

一、工程概况

本枢纽位于某河下游，主要任务是壅高水位，以满足河流两岸引水灌溉要求，并适当照顾到工业给水、陆路交通等。枢纽由泄洪闸、灌区进水闸等组成。枢纽建成后可灌溉农田5.5万亩。要求闸顶公路净宽4.5m（图1）

图1 枢纽平面布置图

1— 泄洪闸； 2—进水闸； 3—闸上公路 二、基本资料

1、上下游河道底宽20米，边坡1:1.5。泄洪闸设计过闸流量100m3/s,相应上游水位为▽6.10米，下游水位▽6.0米。校核流量为170 m3/s,相应上游水位为▽6.50米。此水闸（泄洪闸）为Ⅲ等3级建筑物。 2、河道上游正常蓄水位为▽5.0米，最高蓄水位为▽6.0米，下游水位▽2.5米。

泄洪闸下游河道水位流量关系如表1：

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4、闸址处地形平缓，堤顶高程在7.5m左右。

5、闸址持力层为中细砂夹粉土，地基承载力为80KN/m3

6、闸址附近多年平均最大风速为12m/s，沿水面从水闸上游面到对岸的最大垂直距离为2Km。

7、回填土料

闸底板下砂垫层C=0, 30，两岸翼墙后回填土料C=0, =15KN/m。

3

干

30， =15KN/m，

3

干

=15KN/m，湿

3

=19KN/m。 饱

3

8、闸顶公路桥汽车荷载为汽车—10级，行车路面净宽4.5m，两侧各加0.75m宽的人行道。

9、工作闸门可用钢或钢筋混凝土平面闸门，检修闸门可选用叠梁门。启闭机用螺杆式或卷扬式固定启闭机。 三、设计内容

1、水闸型式选择。

2、确定闸孔尺寸，校核过流能力。 3、消能防冲设计。

4、地下轮廓设计及防渗排水布置。

5、闸室稳定校核及基底压力验算（完建及蓄水期）。 6、两岸连接建筑物布置。

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水闸课程设计指导书

一、资料分析

了解本工程在国民经济中的作用,熟悉各种水位特征及相应的流量等规划成果。研究地形、地质、水文气象，分析这些条件对水闸设计和施工的影响。 二、闸室型式的选定及上下游渠道的布置

在给定的轴线上，通过计算设计渠道的纵横断面。根据运用要求选定闸室的型式。

三、水力计算

1.闸孔口尺寸设计

(1)闸底板高程的确定：根据水闸下游的地质条件及水闸工程量的经济比较，确定闸底板高程。本次设计建议采用平底板。

(2)闸孔总宽度的计算：根据水闸的上下游水位及闸底高程判断过闸水流的性质。按相应的水力学公式计算闸孔总宽度。

(3)孔数及孔宽的选定：根据计算和遵照‘水利水电工程钢闸门的设计规范”[SL74—95]的规定选定合理的单孔宽及相应的孔数。

(4)水闸泄流能力验算：根据初步确定的孔数，孔宽及相应的水位验算孔口泄流能力。

2.消能防冲设计

根据平原地区水闸及地质条件，建议采用消力池消能。本设计需要确定消能防冲各设计尺寸及构造。

(1)确定消能控制情况及消力池尺寸：

根据情况分析，在闸门局部开启时多为最不利的消能情况，应根据列表试

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(2)护坦的厚度根据公式并参考相似的已建工程确定之。

(3)海漫及防冲槽尺寸及构造的确定：可按教材中所介绍公式及参考已建工程确定之。 四、防渗设计

1.闸底轮廓布置：

渗径长度应满足防渗要求，渗径系数应大于5～7。

2.建议采用粘土铺盖，长度在(3～5)倍水头范围内选取。参考教材及已建工程实例拟定铺盖的各项尺寸及构造

3.排水及反滤层的布置参教科书 4.侧向防渗布置：

两岸防渗布置必须与闸室防渗相配合，两岸各个可能的渗径都不得小于闸室渗径。

5.闸底板渗透应力计算：建议采用改进的阻力系数法计算： 五、闸室布置

1.闸室建议采用整体式平底板，底板顺水流方向不宜过长，主要根据上部结构布置要求及满足闸室稳定的需要。

2.闸门及闸墩型式的选择和尺寸的拟定：建议采用钢筋混凝土平板闸门，可参考教材根据水闸的运用要求确定闸墩高度。

3.交通桥宽6m，其中人行道宽lm，两边设栏杆混凝土路面。 4.工作桥的型式和尺寸可参考已建工程和运用要求确定之。 5.按比例绘制闸室布置草图并注明尺寸。 六、闸室稳定及地基应力验算

以中联为计算单元。

1.地基应力验算：按完建无水及关门挡水，下游无水两种情况计算，要求：

max

min

2.稳定计算

min 0

0 max 1.2[P地基]

(1)正常情况按关门挡水时上游为正常水位58.72米，下游无水。(可认为地下水位与闸底板齐平)闸室稳定计算。

(2)校核情况，按上游正常洪水位59.50m，下游相应水位59.35m验算稳定情况。

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以上稳定计算均要求满足规范规定的抗滑稳定安全系数，如不能满足时应采用相应的措施解决。

七、闸室与两岸连接建筑物的布置 参考已建工程及教材。 八、主要参考书

1.水闸设计 华东水利学院主编 2.水工钢筋混凝土结构 华东水利学院主编； 3.水闸 张世儒编

4.水工手册(泄水与过水建筑物) 华东水利学院主编 5.水闸设计规范SL265－2001 6.钢闸门设计规范 SL74－95 九、编写设计说明书参考提纲

第一章 总论 第一节 概述 第二节 基本资料 第三节 工程综合说明书 第二章 水力计算

第一节 闸室的结构型式及孔口寸确定 第二节 消能防冲设计

第三章 水闸防渗及排水设计 第一节 闸底轮廓布置。

第二节 防渗和排水设计及渗透压力计算 第三节 防渗排水设施和细部构造 第四章 闸室由置 第一节 闸底板、闸墩

第二节 工作桥、公路桥、检修便桥 第三节 闸门和启闭机

第四节 闸室的分缝和止水设备 第五章 闸室稳定计算 第一节 荷载及其组合 第二节 地基应力验算

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第三节 闸室稳定验算 第六章 上下游连接建筑物 第一节 上游连接建筑物 第二节 下游连接建筑物

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5eh1.html